FÍSICA: Análisis Dimensional

Es la ciencia que nos da a conocer los fenómenos que se efectúan en la materia, sin cambio esencial y permanente en la naturaleza. Entendiéndose por materia a todo aquello de lo que están hechos los cuerpos y que nos es fácil reconocer por medio de los sentidos.

FENÓMENO FÍSICO

Es aquel fenómeno  que no sufre ninguna alteración en su estructura molecular, es reversible; es decir, regresa a su estado original. Ejemplo: La caída de la hoja de un árbol,  la reflexión y refracción de la luz, etc.

FENÓMENO QUÍMICO

Es aquel fenómeno  que sí sufre alguna alteración en su estructura molecular, es irreversible; es decir, que no regresa a su estado original. Ejemplo: La combustión de una hoja de papel, la fotosíntesis, etc.

RAMAS DE LA FÍSICA

Para un mejor estudio de los fenómenos físicos, la Física se divide en las siguientes ramas:

·       Mecánica: Estudia el movimiento.

·       Acústica: Estudia el sonido.

·       Calor: Estudia los fenómenos térmicos.

·       Electricidad: Estudia los fenómenos eléctricos.

·       Magnetismo: Estudia los fenómenos magnéticos.

·       Electromagnetismo: Estudia la relación entre la electricidad y el magnetismo.

·       Óptica: Estudia los fenómenos luminosos.

·       Física nuclear: Estudia el átomo.

·       Física moderna: Estudia la teoría de la relatividad y las características ondulatorias de las partículas subatómicas.

ANÁLISIS DIMENSIONAL

Se encarga de estudiar las relaciones entre las magnitudes derivadas y las fundamentales.

MAGNITUD FÍSICA

Es todo aquello susceptible de ser medido, asignarle un número y una unidad.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES

MAGNITUDES DERIVADAS

Son aquellas que están expresadas en función de las magnitudes fundamentales.

Ejemplo: la velocidad, la aceleración, el área, etc.

FÓRMULA DIMENSIONAL

Es aquella igualdad matemática que muestra la relación que existe entre una magnitud derivada y las magnitudes fundamentales.

La dimensión de una magnitud se representa de la siguiente forma:

Si A es una magnitud física, entonces:

[A] se lee: “se lee dimensión de la magnitud física de A”

FÓRMULAS DIMENSIONALES BÁSICAS

REGLAS DE LAS ECUACIONES DIMENSIONALES

1.        Propiedad de la adición y sustracción. Las magnitudes físicas no cumplen con las leyes de adición ni sustracción, pero si con las demás operaciones aritméticas.

2.        Todos los números en sus diferentes variedades son cantidades adimensionales y su fórmula dimensional es la unidad.

Ejemplos:

[15]        =   1  

[sen30°] =   1

[log19]   =   1  

[2prad]   =   1

3.        PRINCIPIO DE HOMOGENEIDAD. Toda ecuación será dimensionalmente correcta si los términos que componen una adición o sustracción son de iguales dimensiones y si en ambos miembros de la igualdad aparecen las mismas magnitudes afectadas por los mismos exponentes.

A + B = C – D  ®  [A] = [B] = [C] = [D]